关键词:供配电实训室 设计 电能装置 故障 实训
0前言
满足成本较低功能又较多的供配电实训室，通常会选择电压等级10kV至0.4kV配电系统为模拟对象，集中压配电、低压配电、自动无功补偿、微机继电保护、远程监控等为一体。考虑实训室建成成本，它便应该拥有综合技能培训需要。
一、 实训室功能
设计实训室之前必须要明确实训室需要达成哪些功能。供配电实训室相当于一个小型的变电所，小型的变电所在从无到有的时候，需要设计人员的设计、装配人员的装配，建成后的小型的变电所里通常又会有很多工作经常发生，比如运行值班员对设备的倒闸操作、运行巡视、故障处理；检修人员对一、二次设备的检修；继保调试人员对系统的调试；电力营销工作人员对电能计量装置检查、判断、安装等。
因此，以学员职业生涯发展为导向，以岗位能力素质模型为依据，至少可以对供配电实训室提出几大要求：
1. 实现装配作业任务。可以对10kV开关柜和0.4kV配电柜实现柜体内一、二次设备的装配，这样做的好处在于实现学员对配电装置的整体深入认识，通过装配作业，可以了解设备选型、图纸的识读、装配工具的使用，能更加深入了解开关柜内部的接线及设备，是一个综合能力提升很重要的实训。
2. 实现设备检修作业任务。装配作业只是针对新设备，力求让学员了解开关柜内部电气连接情况及机械连接情况。而检修作业是针对有问题的设备，将有问题的设备通过标准化作业程序和操作细则来规范学员日后的检修工作，针对不同的设备检修方法、技能及各项要求的参数必然是不同的，学员通过检修作业可以了解各种设备的内部结构及设备正常工作参数要求，该实训可为后续课程垫定坚实的基础。
3. 实现设备倒闸操作、巡视和故障处理作业任务。学员可以填写任意操作票并按照工作票、操作票制度角色扮演完成训练。
将这个系统的设计直观的体现在一次系统图（监控主机）上，并且把计算机技术、通信技术等相关知识结合，为供配电专业的学员提供了一个实物操作平台，还可以使学员获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。
系统模拟配电网络运行，监测故障;系统在配电发生故障时，能在最快的时间内切除故障，保护一次设备，缩小停电范围；对于发生故障的部分，能协助运行人员分析故障原因，快速查找和排除故障，尽量缩短停电时间；此外，系统提供大量的图形和报表等分析统计工具，帮助学员提高运行效率。
4. 实现装表接电、用电监察作业任务。对10KV高压开关柜和0.4kV配电柜中计量柜应能进行电能计量装置的装接和简单错误接线查找作业任务。
5. 实现各种高低压成套常用电器调试、无功补偿故障的排查、各种互感器故障排查等作业任务。
二、实训室的设计方案
要实现上述功能，又要以普通实训教室为载体，就不可能有真正的10kV电源和经实训设备所带的民用或工业等负荷。实训室采用市电380V先引入一个单独的故障柜中，如图1，再接入高压开关柜模拟10kV电源。故障柜的作用为将开关柜中需要设置故障的线路串入故障柜，在故障柜面板上将线路断开点做成开放性小孔，教师可以改变故障柜上小孔的电气线路连接方式，灵活的设置故障。
在电源进入故障柜之前，串入监控台启动按钮、监控台停机按钮和电源急停按钮，在不需要使用的时候系统可以处于无电状态；当系统使用过程中遇到紧急情况，实训老师可以按下急停按钮停止系统运行。
本次分享的供配电系统方案是由5个高压柜、变压器、5个低压柜组成。高压柜包括：KYN进线柜、KYN电压互感器柜、KYN计量柜、XGN出线柜和HXGN环网柜各1个组成。低压柜包括：GGD进线计量柜、GGD无功补偿柜、GGD出线柜各1个及GCS出线柜2台组成。由于培训的特殊要求，学员需要认识不同的柜型，所以选择了目前比较常见的柜型组合在一起，高压柜和低压柜也尽量采取“麻雀虽小，五脏俱全”的模式选择不同用途的开关柜。.png)
如图2，系统设计简图中有一些“故障设置区”，在图中相应柜体将可以设置线路故障，因为这些线路将会串接进故障柜中，将相应的线路进行开放设计，实训教师可以通过改变这些线路的接线从而设置故障。
三、计量柜
高压计量柜采用GCS手车式开关柜，配置如图3。原配1只DXS无功电能表和1只DSS三相三线全电子式有功电能表，备用电能表为其他型号电能表，可实现装表接电实训。
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图3 高压计量柜配置图
低压的计量柜与进线柜是同一个柜子，图4为低压进线计量柜一次方案图，电流通过1TA2电流互感器后连接到电能表中。低压计量柜可以按照低压进线计量柜端子接线图、低压进线计量柜接线图、低压进线计量柜原理图指导学员进行计量装置更换作业任务。还可以通过故障柜改变计量柜中元件的接线，造成错误计量，故可实现错误接线查找的作业任务。
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图4 低压进线计量柜一次方案图
三、计量柜实训功能实现
故障设置通过故障柜来进行设置，故障柜柜面上显示的接线均实际接到相应开关柜中相应设备，正常时通过外接接线来连接，需要改变接线时则通过外接接线的错误接线方式来达到目的，文后图5为低压进线计量柜电能表故障设置区示意图，正常时虚线部分依靠外接导线来连接，需要设置错误接线时则改变外接接线的连接即可，文后图6为改变故障柜面板接线设置错误接线示例。错误接线的方式灵活多样，易于操作和考核。
五、 结束语
供配电实训室通常需要担起多样化培训任务，由于篇幅有限，本文仅以实现电能计量装置装接及错误接线检查实训为例，分享在担当有多样化培训任务的供配电实训室里其设计思路及实现方法，旨在分享成果，促进电力专业技术培训的发展。
六、参考文献：
1. DL/T 448D-2016 电能计量装置技术管理规程
2. DL/T 537-2001 电测量及电能计量装置设计技术规范
3. DL/T 825-2002电能计量装置安装接线规则
4. 国家电网公司输变电工程通用设计——电能计量装置分册
论文作者:蒋春敏
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
标签：故障论文; 接线论文; 作业论文; 电能论文; 设备论文; 学员论文; 低压论文; 《中国电业》2019年 19期论文;